JP2002310277A

JP2002310277A - 自動変速機の制御装置

Info

Publication number: JP2002310277A
Application number: JP2001114002A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Katsuta; 浩幸勝田; Tetsuji Ozaki; 哲司小崎
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-04-12
Filing date: 2001-04-12
Publication date: 2002-10-23

Abstract

(57)【要約】【課題】自動変速機のダウンシフト時の変速ショック
を少なくする。【解決手段】ダウンシフト指令が出されると、変速機
構の解放側クラッチを解放してほぼニュートラル状態に
することで、変速機構の入力軸回転速度を上昇させると
共に、変速機構の係合側クラッチが係合力を発生する直
前の状態になるまで作動油の充填制御を行い、入力軸回
転速度が当該ダウンシフト先の変速段相当の回転速度に
上昇するタイミングに合わせて、係合側クラッチの係合
力を増加させてダウンシフトを完了する。このダウンシ
フト制御中に入力軸回転速度の上昇特性又は変速比の変
化特性に基づいて、充填制御による係合側クラッチへの
作動油充填量の過不足を学習し、その学習結果に基づい
て次回の当該変速段へのダウンシフト制御時の充填制御
の制御パラメータ（充填油圧又は充填制御時間）を補正
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ダウンシフト時の
変速ショックを低減する機能を備えた自動変速機の制御
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車用の自動変速機は、エンジンの動
力をトルクコンバータを介して変速機構の入力軸に伝達
し、この変速機構で変速して出力軸に伝達し、駆動輪を
回転駆動するようにしている。最も一般的な変速機構
は、入力軸と出力軸との間に複数の歯車を配列して、入
力軸と出力軸との間に変速比の異なる複数の動力伝達経
路を構成し、各動力伝達経路中にクラッチやブレーキ等
の摩擦係合要素を設けて、変速指令に応じて各摩擦係合
要素に作用させる油圧を個別に制御することで、各摩擦
係合要素の係合と解放を選択的に切り換えて、入・出力
軸間の動力伝達経路を切り換えて変速比を切り換えるよ
うにしている。

【０００３】このような構成の自動変速機では、現在の
変速段からそれよりも低速の変速段へ変速するダウンシ
フトを行う場合は、現在の変速段を保持する摩擦係合要
素の油圧を低下させて、当該摩擦係合要素を解放してほ
ぼニュートラル状態に切り換えることで、入力軸の回転
速度を上昇させ、それによって、入力軸の回転速度が当
該ダウンシフト先の変速段相当の回転速度に上昇するタ
イミングに合わせて、当該ダウンシフト先の変速段の摩
擦係合要素に作用させる油圧を増加させて係合状態にす
ることでダウンシフトするようにしている。

【０００４】以上のような変速制御を行うために、各変
速段の摩擦係合要素に作動油を供給する油圧回路中の油
圧制御弁を電子制御するようにしているが、部品の製造
ばらつき（特にクラッチのクリアランス）や動作環境の
変化によって、同じ油圧指令値でも、実際に摩擦係合要
素に充填される作動油充填量（摩擦係合要素の作動状
態）がばらついてしまい、常に最適な制御状態になると
は限らない。このため、ダウンシフト制御時に、入力軸
の回転速度が低速段相当の回転速度に上昇するタイミン
グに合わせて、低速段の摩擦係合要素に対する油圧指令
値を増加させても、低速段の摩擦係合要素が実際に係合
力を発生する状態に切り換わるタイミング（低速段の摩
擦係合要素への実際の作動油充填量が適正値に到達する
タイミング）がばらついてしまい、そのタイミングのず
れによって不快な変速ショックが発生してしまう。

【０００５】この不具合を解消するために、特許第２６
１８６２４号公報に示すように、低速段の摩擦係合要素
を構成するクラッチピストンの位置を検出するセンサを
設け、ダウンシフト制御時に当該センサの出力に基づい
て低速段の摩擦係合要素に作用させる油圧（作動油充填
量）を、係合力を発生する直前の状態にフィードバック
制御し、入力軸の回転速度が低速段相当の回転速度に上
昇するタイミングに合わせて、低速段の摩擦係合要素に
対する油圧指令値を増加させて低速段の摩擦係合要素の
係合力を増加させることでダウンシフトするようにした
ものがある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報の構成では、クラッチピストンの位置を検出するセン
サを設ける必要があるため、コストアップする欠点があ
る。しかも、このセンサを配置する場所は、変速機本体
内の狭い場所で温度等の環境条件も厳しいため、センサ
を十分な信頼性を持って構成することは難しく、耐久性
に問題がある。その上、センサやその信号伝達経路に故
障が発生すると、変速不能になったり、変速ショックが
更に悪化したりする問題がある。

【０００７】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、従ってその目的は、新たなセンサ類を設
けなくても、変速ショックの少ないダウンシフトを行う
ことができ、ダウンシフト時の変速ショック低減、信頼
性向上、低コスト化を同時に達成することができる自動
変速機の制御装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１の自動変速機の制御装置は、ダウ
ンシフト制御手段により、現在の変速段からそれよりも
低速の変速段への変速（ダウンシフト）を開始するとき
に、現在の変速段の摩擦係合要素を解放してほぼニュー
トラル状態にすることで、入力軸の回転速度を上昇させ
ると共に、ダウンシフト先の変速段の摩擦係合要素が係
合力を発生する直前の状態になるまで作動油の充填制御
を行い、入力軸の回転速度が当該ダウンシフト先の変速
段相当の回転速度に上昇するタイミングに合わせて、当
該ダウンシフト先の変速段の摩擦係合要素の係合力を増
加させてダウンシフトを完了する。そして、学習補正手
段により、ダウンシフト制御中に入力軸の回転速度上昇
特性又は変速比（＝入力軸回転速度／出力軸回転速度）
の変化特性に基づいて、充填制御によるダウンシフト先
の変速段の摩擦係合要素への作動油充填量の過不足を学
習し、その学習結果に基づいて次回の当該変速段へのダ
ウンシフト制御時の充填制御の制御パラメータを補正す
る。

【０００９】ダウンシフト制御時に、ダウンシフト先の
変速段の摩擦係合要素が係合力を発生する直前の状態に
なるまで作動油の充填制御を行うときに、部品の製造ば
らつきや動作環境の変化によって、当該摩擦係合要素へ
の実際の作動油充填量が適正値より多くなると、入力軸
の回転速度がダウンシフト先の変速段相当の回転速度に
達する以前に、ダウンシフト先の変速段の摩擦係合要素
が係合力を発生する状態になってしまう。その結果、ダ
ウンシフトのタイミングが早くなりすぎて、ダウンシフ
ト時にエンジンブレーキが効く方向に不快な変速ショッ
クが発生してしまう。この場合は、ダウンシフト制御中
の入力軸の回転速度上昇率が適正値より大きくなると共
に、変速比（＝入力軸回転速度／出力軸回転速度）の増
加率も適正値より大きくなる。

【００１０】また、充填制御による実際の作動油充填量
が適正値より少ないと、入力軸の回転速度がダウンシフ
ト先の変速段相当の回転速度に上昇してから、実際に摩
擦係合要素が係合力を発生する状態になるまでに時間遅
れが生じて、ダウンシフトのタイミングが遅れてしま
う。その結果、入力軸の回転が吹き上がりすぎて、不快
な変速ショックが発生する。この場合は、入力軸回転速
度のピーク値がダウンシフト先の変速段相当の回転速度
よりもかなり高くなると共に、入力軸回転速度のピーク
時の変速比がダウンシフト先の変速段よりもかなり大き
くなる。

【００１１】本発明は、このような作動油充填量と入力
軸回転速度（又は変速比）の変化特性との関係を考慮し
て、ダウンシフト制御中に入力軸の回転速度上昇特性又
は変速比の変化特性に基づいて、充填制御によるダウン
シフト先の変速段の摩擦係合要素への作動油充填量の過
不足を学習し、その学習結果に基づいて次回の当該変速
段へのダウンシフト制御時の充填制御の制御パラメータ
を補正するものである。このため、部品の製造ばらつき
や動作環境の変化による作動油充填量のばらつきを学習
補正により吸収することができて、常に最適な油圧制御
状態を維持することができる。その結果、新たなセンサ
類を設けなくても、変速ショックの少ないダウンシフト
を行うことができ、ダウンシフト時の変速ショック低
減、信頼性向上、低コスト化を同時に達成することがで
きる。

【００１２】この場合、請求項２のように、ダウンシフ
ト制御中に入力軸回転速度の変化率（又は変速比の変化
率）が所定変化率以上になったときに、ダウンシフト先
の変速段の摩擦係合要素への作動油充填量が過大である
と判定して、次回の当該変速段へのダウンシフト制御時
の当該摩擦係合要素への作動油充填量を所定量だけ減少
させるようにしても良い。このようにすれば、入力軸回
転速度の変化率（又は変速比の変化率）に基づいて作動
油充填量が過大であるか否かを簡単に判定することがで
きると共に、作動油充填量が過大であるときの作動油充
填量の減量補正も簡単に行うことができる。この場合、
作動油充填量の補正量（所定量）は、演算処理の簡略化
のために固定値としても良いが、入力軸回転速度の変化
率（又は変速比の変化率）のピーク値等に応じてテーブ
ル又は数式等により補正量（所定量）を算出するように
しても良い。

【００１３】一般に、摩擦係合要素に印加する油圧が低
くなるほど、摩擦係合要素への作動油充填量が減少す
る。また、作動油充填時間が短くなるほど、摩擦係合要
素への作動油充填量が減少する。

【００１４】この特性を考慮して、請求項３のように、
学習補正による摩擦係合要素への作動油充填量の減少
を、当該摩擦係合要素に印加する油圧の低下又は充填制
御時間（作動油充填時間）の減少によって実現するよう
にしても良い。これにより、摩擦係合要素への作動油充
填量を確実に減少させることができる。

【００１５】また、請求項４のように、ダウンシフト制
御中に入力軸の回転速度がダウンシフト先の変速段相当
の回転速度を越えて所定回転速度以上に上昇したとき
に、ダウンシフト先の変速段の摩擦係合要素への作動油
充填量が不足していると判定して、次回の当該変速段へ
のダウンシフト制御時の当該摩擦係合要素への作動油充
填量を所定量だけ増加させるようにしても良い。このよ
うにすれば、入力軸回転速度に基づいて作動油充填量が
不足しているか否かを簡単に判定することができると共
に、作動油充填量が不足しているときの作動油充填量の
増量補正も簡単に行うことができる。この場合も、作動
油充填量の補正量（所定量）は、演算処理の簡略化のた
めに固定値としても良いが、入力軸回転速度のピーク値
等に応じてテーブル又は数式等により補正量（所定量）
を算出するようにしても良い。

【００１６】また、入力軸回転速度と変速比（＝入力軸
回転速度／出力軸回転速度）との間に相関関係があるこ
とを考慮して、請求項５のように、ダウンシフト制御中
に、変速比がダウンシフト先の変速段の変速比を越えて
所定変速比以上に増加したときに、ダウンシフト先の変
速段の摩擦係合要素への作動油充填量が不足していると
判定して、次回の当該変速段へのダウンシフト制御時の
当該摩擦係合要素への作動油充填量を所定量だけ増加さ
せるようにしても良い。このようにしても、請求項４と
同じ効果を得ることができる。この場合も、作動油充填
量の補正量（所定量）は、演算処理の簡略化のために固
定値としても良いが、変速比のピーク値等に応じてテー
ブル又は数式等により補正量（所定量）を算出するよう
にしても良い。

【００１７】また、請求項６のように、学習補正による
摩擦係合要素への作動油充填量の増加を、当該摩擦係合
要素に印加する油圧の増加又は充填制御時間の増加によ
って実現するようにしても良い。これにより、摩擦係合
要素への作動油充填量を確実に増加させることができ
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。まず、図１及び図２に基づいて自
動変速機１１の概略構成を説明する。図２に示すよう
に、エンジン（図示せず）の出力軸には、トルクコンバ
ータ１２の入力軸１３が連結され、このトルクコンバー
タ１２の出力軸１４に、油圧駆動式の変速歯車機構１５
（変速機構）が連結されている。トルクコンバータ１２
の内部には、流体継手を構成するポンプインペラ３１と
タービンランナ３２が対向して設けられ、ポンプインペ
ラ３１とタービンランナ３２との間には、オイルの流れ
を整流するステータ３３が設けられている。ポンプイン
ペラ３１は、トルクコンバータ１２の入力軸１３に連結
され、タービンランナ３２は、トルクコンバータ１２の
出力軸１４に連結されている。

【００１９】また、トルクコンバータ１２には、入力軸
１３側と出力軸１４側との間を係合又は切り離しするた
めのロックアップクラッチ１６が設けられている。エン
ジンの出力トルクは、トルクコンバータ１２を介して変
速歯車機構１５に伝達され、変速歯車機構１５の複数の
ギヤ（遊星歯車等）で変速されて、車両の駆動輪（前輪
又は後輪）に伝達される。

【００２０】変速歯車機構１５には、複数の変速段を切
り換えるための摩擦係合要素である複数のクラッチＣ
０，Ｃ１，Ｃ２とブレーキＢ０，Ｂ１が設けられ、図３
に示すように、これら各クラッチＣ０，Ｃ１，Ｃ２と各
ブレーキＢ０，Ｂ１の係合／解放を油圧で切り換えて、
動力を伝達するギヤの組み合わせを切り換えることによ
って変速比を切り換えるようになっている。尚、図３は
４速自動変速機のクラッチＣ０，Ｃ１，Ｃ２とブレーキ
Ｂ０，Ｂ１の係合の組合せを示すもので、○印はその変
速段で係合状態（トルク伝達状態）に保持されるクラッ
チとブレーキを示し、無印は解放状態を示している。例
えば、３速から２速にダウンシフトする場合は、３速で
係合状態に保持されていた２つのクラッチＣ０，Ｃ２の
うちの片方のクラッチＣ２を解放し、その代わりに、ブ
レーキＢ１を係合することで、２速にダウンシフトす
る。また、３速から４速にアップシフトする場合は、３
速で係合状態に保持されていた２つのクラッチＣ０，Ｃ
２のうちの片方のクラッチＣ０を解放し、その代わり
に、ブレーキＢ１を係合することで、４速にアップシフ
トする。

【００２１】図１に示すように、変速歯車機構１５に
は、エンジン動力で駆動される油圧ポンプ１８が設けら
れ、作動油（オイル）を貯溜するオイルパン（図示せ
ず）内には、油圧制御回路１７が設けられている。この
油圧制御回路１７は、ライン圧制御回路１９、自動変速
制御回路２０、ロックアップ制御回路２１、手動切換弁
２６等から構成され、オイルパンから油圧ポンプ１８で
汲み上げられた作動油がライン圧制御回路１９を介して
自動変速制御回路２０とロックアップ制御回路２１に供
給される。ライン圧制御回路１９には、油圧ポンプ１８
からの油圧を所定のライン圧に制御するライン圧制御用
の油圧制御弁（図示せず）が設けられ、自動変速制御回
路２０には、変速歯車機構１５の各クラッチＣ０，Ｃ
１，Ｃ２と各ブレーキＢ０，Ｂ１に供給する油圧を制御
する複数の変速用の油圧制御弁（図示せず）が設けられ
ている。また、ロックアップ制御回路２１には、ロック
アップクラッチ１６に供給する油圧を制御するロックア
ップ制御用の油圧制御弁（図示せず）が設けられてい
る。

【００２２】また、ライン圧制御回路１９と自動変速制
御回路２０との間には、シフトレバー２５の操作に連動
して切り換えられる手動切換弁２６が設けられている。
シフトレバー２５がニュートラルレンジ（Ｎレンジ）又
はパーキングレンジ（Ｐレンジ）に操作されているとき
には、自動変速制御回路２０の油圧制御弁への通電が停
止（ＯＦＦ）された状態になっていても、手動切換弁２
６によって変速歯車機構１５に供給する油圧が変速歯車
機構１５をニュートラル状態とするように切り換えられ
る。

【００２３】一方、エンジンには、エンジン回転速度Ｎ
ｅを検出するエンジン回転速度センサ２７が設けられ、
変速歯車機構１５には、変速歯車機構１５の入力軸回転
速度Ｎｔ（トルクコンバータ１２の出力軸回転速度）を
検出する入力軸回転速度センサ２８と、変速歯車機構１
５の出力軸回転速度Ｎｏを検出する出力軸回転速度セン
サ２９が設けられている。

【００２４】これら各種センサの出力信号は、自動変速
機電子制御回路（以下「ＡＴ−ＥＣＵ」と表記する）３
０に入力される。このＡＴ−ＥＣＵ３０は、マイクロコ
ンピュータを主体として構成され、内蔵されたＲＯＭ
（記憶媒体）に記憶された図７乃至図１３のプログラム
を実行することで、予め設定した図４の変速パターンに
従って変速歯車機構１５の変速が行われるように、シフ
トレバー２５の操作位置や運転条件（スロットル開度、
車速等）に応じて自動変速制御回路２０の各油圧制御弁
への通電を制御して、変速歯車機構１５の各クラッチＣ
０，Ｃ１，Ｃ２と各ブレーキＢ０，Ｂ１に作用させる油
圧を制御することによって、図３に示すように、各クラ
ッチＣ０，Ｃ１，Ｃ２と各ブレーキＢ０，Ｂ１の係合／
解放を切り換えて、動力を伝達するギヤの組み合わせを
切り換えることで、変速歯車機構１５の変速比を切り換
える。

【００２５】この際、ＡＴ−ＥＣＵ３０は、ダウンシフ
トを行う場合は、図５に示すように制御する。以下の説
明では、クラッチＣ０，Ｃ１，Ｃ２とブレーキＢ０，Ｂ
１を総称して単に「クラッチ」と簡略化して表記する。
また、ダウンシフト制御時に係合状態から解放状態に切
り換えるクラッチを「解放側クラッチ」と表記し、解放
状態から係合状態に切り換えるクラッチを「係合側クラ
ッチ」と表記する。

【００２６】図５に示すように、ダウンシフトの変速指
令が出力された時点ｔ0 で、解放側クラッチの油圧指令
値を初期油圧まで低下させた後、解放側クラッチの油圧
指令値を一定勾配で低下させる。これにより、解放側ク
ラッチの係合力が低下してエンジン負荷が軽減されるた
め、変速歯車機構１５の入力軸回転速度Ｎｔ（トルクコ
ンバータ１２の出力軸回転速度）が上昇し始める。

【００２７】また、ダウンシフトの変速指令が出力され
た時点ｔ0 で、係合側クラッチが係合力を発生する直前
の状態になるように、係合側クラッチの油圧指令値を、
後述する学習処理で補正された充填油圧Ｐo に設定し
て、係合側クラッチに作動油を充填する充填制御を実行
する。この充填制御を所定時間ｔ_Fだけ実行して係合側
クラッチが係合力を発生する直前の状態になった時点ｔ
1 で、係合側クラッチの油圧指令値を待機油圧まで低下
させて充填制御を終了する。この後は、待機油圧によっ
て係合側クラッチが係合力を発生する直前の状態に保持
される。

【００２８】その後、入力軸回転速度Ｎｔの吹き上り
（Ｎｔの変化率≧判定値）を検出した時点ｔ2 で、入力
軸回転速度Ｎｔの吹き上り勾配が所定値になるように解
放側クラッチの油圧をフィードバック制御する。そし
て、変速比（＝入力軸回転速度Ｎｔ／出力軸回転速度Ｎ
o ）が所定値Ｂに達した時点ｔ3 で、係合側クラッチの
油圧指令値を一定勾配で増加させる。その後、変速比が
所定値Ａに達した時点ｔ4で、解放側クラッチの油圧指
令値を一定勾配で低下させる。

【００２９】その後、変速比が所定値Ｃに達した時点ｔ
5 で、係合側クラッチの油圧指令値を最高圧に設定し
て、係合側クラッチの油圧を最高圧まで増加させる。こ
のように制御することで、入力軸回転速度Ｎｔがダウン
シフト先の低速段相当の回転速度に上昇するタイミング
に合わせて、係合側クラッチの係合力を増加させてダウ
ンシフトを完了する。

【００３０】ところで、部品の製造ばらつき（特にクラ
ッチのクリアランスのばらつき）や動作環境の変化によ
って、同じ油圧指令値でも、実際に係合側クラッチに充
填される作動油充填量（係合側クラッチの作動状態）が
ばらついてしまい、常に最適な制御状態になるとは限ら
ない。例えば、係合側クラッチのクリアランスが適正値
よりも小さいと、充填制御時の係合側クラッチへの実際
の作動油充填量が適正値よりも多くなり、反対に、係合
側クラッチのクリアランスが適正値よりも大きいと、充
填制御時の係合側クラッチへの実際の作動油充填量が適
正値よりも少なくなる。

【００３１】もし、充填制御時の係合側クラッチへの実
際の作動油充填量が適正値よりも多くなると、入力軸回
転速度Ｎｔがダウンシフト先の低速段相当の回転速度に
達する以前に、係合側クラッチが係合力を発生する状態
になってしまう。その結果、ダウンシフトのタイミング
が早くなりすぎて、ダウンシフト時にエンジンブレーキ
が効く方向に不快な変速ショックが発生してしまう。こ
の場合は、図６に一点鎖線で示すように、ダウンシフト
制御中の入力軸回転速度Ｎｔの上昇率が適正値よりも大
きくなると共に、変速比の増加率も適正値よりも大きく
なる。

【００３２】また、充填制御による実際の作動油充填量
が適正値よりも少ないと、入力軸回転速度Ｎｔがダウン
シフト先の低速段相当の回転速度に上昇してから、実際
に係合側クラッチが係合力を発生する状態になるまでに
時間遅れが生じて、ダウンシフトのタイミングが遅れて
しまう。その結果、図６に破線で示すように、入力軸回
転速度Ｎｔが吹き上がりすぎて、係合側クラッチが係合
力を発生できる状態になると、入力軸側の回転部材の回
転が低速段回転数まで戻されることに伴って、不快な変
速ショックが発生する。この場合は、入力軸回転速度Ｎ
ｔのピーク値がダウンシフト先の低速段相当の回転速度
よりもかなり高くなると共に、入力軸回転速度Ｎｔのピ
ーク時の変速比がダウンシフト先の低速段よりもかなり
大きくなる。

【００３３】そこで、本実施形態では、このような作動
油充填量と入力軸回転速度Ｎｔ（又は変速比）の変化特
性との関係を考慮して、ダウンシフト制御中に入力軸回
転速度Ｎｔの上昇特性又は変速比の変化特性に基づい
て、充填制御による低速段の係合側クラッチへの作動油
充填量の過不足を学習する。その結果、作動油充填量が
過大であると判定した場合は、次回の当該低速段へのダ
ウンシフト制御時の係合側クラッチの充填油圧Ｐo を所
定量ΔＰだけ減少させ、その反対に、作動油充填量が不
足していると判定した場合は、次回の当該低速段へのダ
ウンシフト制御時の係合側クラッチの充填油圧Ｐo を所
定量ΔＰだけ増加させる。

【００３４】以上説明した本実施形態の変速制御及び学
習制御は、ＡＴ−ＥＣＵ３０によって図７乃至図１３の
プログラムに従って実行される。以下、これら各プログ
ラムの処理内容を説明する。

【００３５】［変速制御］図７の変速制御プログラム
は、エンジン運転中に所定時間毎（例えば８〜３２ｍｓ
ｅｃ毎）に実行される変速制御のメインプログラムであ
る。本プログラムが起動されると、まずステップ１００
で、変速指令が出力されたか否かを判定し、変速指令が
出力されていなければ、変速制御の必要がないため、以
降の処理を行うことなく、本プログラムを終了する。

【００３６】一方、変速指令が出力されていれば、ステ
ップ２００に進み、後述する図８の変速種類判定プログ
ラムを実行して、現在の変速指令に対応する変速種類を
判定する。この後、ステップ３００に進み、変速種類に
応じた変速油圧制御プログラム（変速種類が後述するパ
ワーオンダウンシフトであれば図９の変速油圧制御プロ
グラム）を実行して、現在の変速指令に応じた変速段に
変速して本プログラムを終了する。

【００３７】［変速種類判定］次に、図７の変速制御プ
ログラムのステップ２００で実行される図８の変速種類
判定プログラムの処理内容を説明する。本プログラムが
起動されると、まずステップ２０１で、現在の変速指令
がアップシフトかダウンシフトかを判定し、次のステッ
プ２０２又は２０３で、自動変速機１１に加わる負荷状
態がパワーオン（エンジン側から自動変速機１１が駆動
される状態）かパワーオフ（駆動輪側から自動変速機１
１が駆動される状態）かを判定する。そして、この判定
結果に応じて、現在の変速指令に応じた変速種類がパワ
ーオンアップシフト（ステップ２０４）、パワーオフア
ップシフト（ステップ２０５）、パワーオンダウンシフ
ト（ステップ２０６）、パワーオフダウンシフト（ステ
ップ２０７）のいずれに該当するかを判別して、本プロ
グラムを終了する。

【００３８】［変速油圧制御］図９の変速油圧制御プロ
グラムは、変速種類がパワーオンダウンシフトの場合に
実行される。本プログラムが起動されると、まずステッ
プ３０１で、後述する図１０及び図１１に示す解放側ク
ラッチ油圧制御プログラムを実行して、解放側クラッチ
の油圧を制御すると共に、次のステップ３０２で、後述
する図１２及び図１３に示す係合側クラッチ油圧制御プ
ログラムを実行して、係合側クラッチの油圧を制御す
る。

【００３９】この後、ステップ３０３に進み、ダウンシ
フトが完了したか否かを、後述する制御段階フラグＦｌ
ａｇ１＝５、且つ、Ｆｌａｇ２＝５であるか否かで判定
する。そして、ダウンシフトが完了した時点で、ステッ
プ３０４に進み、制御段階フラグＦｌａｇ１とＦｌａｇ
２を共に初期値「０」にリセットして、本プログラムを
終了する。

【００４０】尚、以下に説明する図１０及び図１１の解
放側クラッチ油圧制御プログラムと図１２及び図１３の
係合側クラッチ油圧制御プログラムは、特許請求の範囲
でいうダウンシフト制御手段と学習補正手段としての役
割を果たす。

【００４１】［解放側クラッチ油圧制御］次に、図９の
変速油圧制御プログラムのステップ３０１で実行される
図１０及び図１１の解放側クラッチ油圧制御プログラム
の処理内容を説明する。本プログラムが起動されると、
まずステップ４０１で、変速歯車機構１５の入力軸（ト
ルクコンバータ１２の出力軸１４）のトルクＴｉｎをエ
ンジン運転条件やトルクコンバータ１２の特性に基づい
て例えば次式により推定する。

【００４２】Ｔｉｎ＝Ｃ（ｅ）×ｔｒ（ｅ）×Ｎｅ² Ｃ（ｅ）：トルクコンバータ容量係数ｔｒ（ｅ）：トルク比Ｎｅ：エンジン回転速度ここで、トルクコンバータ容量係数Ｃ（ｅ）とトルク比
ｔｒ（ｅ）は、それぞれ速度比ｅ（＝Ｎｔ／Ｎｅ）に応
じてマップ又は数式等により算出される。

【００４３】この他、エンジンから出力されるトルク
を、吸入空気量やスロットル開度を基にして算出し、こ
れに上記トルク比ｔｒ（ｅ）を乗じて入力軸トルクＴｉ
ｎとする方法を用いても良い。

【００４４】入力軸トルクの推定後、ステップ４０２に
進み、制御段階フラグＦｌａｇ１の値が０〜４のいずれ
であるか否かで、現在の解放側クラッチ油圧制御の段階
を判定する。この制御段階フラグＦｌａｇ１は、解放側
クラッチ油圧制御の各段階に進む毎に１ずつ増加するフ
ラグであり、初期値は０で最大値は５である。従って、
解放側クラッチ油圧制御は、５段階のシーケンス制御と
なる。

【００４５】解放側クラッチ油圧制御を開始する時点ｔ
0 では、制御段階フラグＦｌａｇ１は初期値（０）に設
定されているため、ステップ４０３に進み、制御段階フ
ラグＦｌａｇ１を「１」にセットして、次のステップ４
０４に進み、解放側クラッチの油圧指令値を初期油圧に
設定して、解放側クラッチに供給する油圧を初期油圧ま
で低下させる（第１段階の制御）。この後、ステップ４
０５に進み、過充填フラグＦｌａｇＸを過充填（作動油
充填量の過大）が検出されていないことを意味する初期
値（０）にリセットして、本プログラムを終了する。

【００４６】次回の本プログラムの起動時には、既にＦ
ｌａｇ１＝１になっているため、ステップ４０６に進
み、図５の時刻ｔ0 〜ｔ2 に示すように、解放側クラッ
チの油圧指令値を一定勾配で低下させる（第２段階の制
御）。これにより、解放側クラッチの係合力が低下して
エンジン負荷が軽減されるため、変速歯車機構１５の入
力軸回転速度Ｎｔ（トルクコンバータ１２の出力軸回転
速度）が上昇し始める。

【００４７】この解放側クラッチの油圧指令値を一定勾
配で低下させる制御（第２段階の制御）は、入力軸回転
速度Ｎｔの吹き上り（Ｎｔの変化率≧判定値）を検出す
るまで継続される（ステップ４０７）。そして、入力軸
回転速度Ｎｔの吹き上りを検出した時点ｔ2 で、ステッ
プ４０８に進み、制御段階フラグＦｌａｇ１を「２」に
セットして、この第２段階の制御を終了し、第３段階の
制御に移行する。

【００４８】第３段階の制御（図５の時刻ｔ2 〜ｔ4 ）
では、まずステップ４０９で、入力軸回転速度Ｎｔの吹
き上り勾配が所定値になるように解放側クラッチの油圧
をフィードバック制御する。この後、ステップ４１０に
進み、入力軸回転速度Ｎｔの変化率ΔＮｔを算出し、次
のステップ４１１で、この入力軸回転速度変化率ΔＮｔ
が急変判定値以上であるか否かを判定する。この際、急
変判定値は図６に示すように設定され、後述する係合側
クラッチの充填制御による作動油充填量が適正（正常）
又は不足する場合は、入力軸回転速度変化率ΔＮｔが急
変判定値よりも小さくなり、作動油充填量が過大（過充
填）である場合は、入力軸回転速度変化率ΔＮｔが急変
判定値よりも大きくなる。

【００４９】もし、上記ステップ４１１で、入力軸回転
速度変化率ΔＮｔが急変判定値以上であると判定されれ
れば、ステップ４１２に進み、過充填フラグＦｌａｇＸ
を過充填を意味する「１」にセットして、ステップ４１
３に進む。尚、入力軸回転速度変化率ΔＮｔが急変判定
値より小さい場合は、過充填フラグＦｌａｇＸを「０」
に維持したままステップ４１３に進む。

【００５０】このステップ４１３で、変速比（＝入力軸
回転速度Ｎｔ／出力軸回転速度Ｎo）が所定値Ａ（図５
参照）に達したか否かを判定し、変速比が所定値Ａに達
するまで、この第３段階の制御（フィードバック制御）
を継続する。その後、変速比が所定値Ａに達した時点ｔ
4 で、ステップ４１４に進み、制御段階フラグＦｌａｇ
１を「３」にセットして、この第３段階の制御を終了
し、第４段階の制御に移行する。

【００５１】第４段階の制御（図５の時刻ｔ4 以後）で
は、まず、図１１のステップ４１５で、解放側クラッチ
の油圧指令値を一定勾配で低下させる。そして、次のス
テップ４１６で、解放側クラッチの油圧指令値が０以下
に低下したか否かを判定し、解放側クラッチの油圧指令
値が０以下に低下するまで、この第４段階の制御（油圧
減圧制御）を継続する。その後、解放側クラッチの油圧
指令値が０以下に低下した時点で、ステップ４１７に進
み、制御段階フラグＦｌａｇ１を「４」にセットして、
この第４段階の制御を終了し、第５段階の制御に移行す
る。

【００５２】第５段階の制御では、まずステップ４１８
で、解放側クラッチの油圧指令値を０に設定して、解放
側クラッチを完全に解放させた状態に維持する。そし
て、次のステップ４１９で、過充填フラグＦｌａｇＸが
過充填を意味する「１」にセットされているか否かを判
定し、もし、ＦｌａｇＸ＝１（過充填）であれば、ステ
ップ４２０に進み、次回の当該低速段へのダウンシフト
制御時の係合側クラッチの充填油圧Ｐo を所定量ΔＰだ
け減少させる学習補正を行う。この所定量ΔＰは演算処
理の簡略化のために固定値としても良いが、入力軸回転
速度変化率ΔＮｔのピーク値等に応じてテーブル又は数
式等により所定量ΔＰを算出するようにしても良い。こ
の学習補正後、ステップ４２１に進み、制御段階フラグ
Ｆｌａｇ１を「５」にセットして解放側クラッチ油圧制
御を終了する。

【００５３】一方、上記ステップ４１９で、過充填フラ
グＦｌａｇＸが「０」と判定されれば、充填油圧Ｐo の
学習補正を行わずに、ステップ４２１に進み、制御段階
フラグＦｌａｇ１を「５」にセットして解放側クラッチ
油圧制御を終了する。

【００５４】［係合側クラッチ油圧制御］次に、図９の
変速油圧制御プログラムのステップ３０２で実行される
図１２及び図１３の係合側クラッチ油圧制御プログラム
の処理内容を説明する。本プログラムが起動されると、
まずステップ５０１で、制御段階フラグＦｌａｇ２の値
が０〜４のいずれであるか否かで、現在の係合側クラッ
チ油圧制御の段階を判定する。この制御段階フラグＦｌ
ａｇ２は、係合側クラッチ油圧制御の各段階に進む毎に
１ずつ増加するフラグであり、初期値は０で最大値は５
である。従って、係合側クラッチ油圧制御は、５段階の
シーケンス制御となる。

【００５５】係合側クラッチ油圧制御を開始する時点ｔ
0 では、制御段階フラグＦｌａｇ２は初期値（０）に設
定されているため、ステップ５０２に進み、係合側クラ
ッチが係合力を発生する直前の状態になるように、係合
側クラッチの油圧指令値を、前述した学習処理で補正さ
れた充填油圧Ｐo に設定して、係合側クラッチに作動油
を充填する充填制御を実行する。そして、次のステップ
５０３で、制御段階フラグＦｌａｇ２を「１」にセット
した後、ステップ５０４に進み、充填制御時間をカウン
トするタイマｔを０にリセットして、本プログラムを終
了する。

【００５６】次回の本プログラムの起動時には、既にＦ
ｌａｇ２＝１になっているため、ステップ５０５に進
み、充填制御時間タイマｔをカウントアップして、現在
までの充填制御時間をカウントし、次のステップ５０６
で、充填制御時間タイマｔの値が所定時間ｔ_F以上にな
ったか否かを判定し、充填制御時間が所定時間ｔ_Fにな
るまでは、係合側クラッチの油圧指令値を充填油圧Ｐo
に保持して、充填制御を継続する（ステップ５０７）。

【００５７】ここで、所定時間ｔ_Fは、充填制御により
係合側クラッチが係合力を発生する直前の状態になるの
に要する標準的（平均的）な時間であり、予め実験又は
シミュレーション等により設定されている。

【００５８】その後、充填制御時間が所定時間ｔ_Fにな
った時点ｔ1 （充填制御により係合側クラッチが係合力
を発生する直前の状態になった時点）で、ステップ５０
８に進み、制御段階フラグＦｌａｇ２を「２」にセット
し、次のステップ５０９で、係合側クラッチの油圧指令
値を待機油圧まで低下させて充填制御を終了する。この
後は、待機油圧によって係合側クラッチが係合力を発生
する直前の状態に保持される。

【００５９】待機油圧に制御されるときには、制御段階
フラグＦｌａｇ２が「２」になっているため、ステップ
５１０に進み、変速比（＝入力軸回転速度Ｎｔ／出力軸
回転速度Ｎo ）が所定値Ｂ（図５参照）に達したか否か
を判定し、変速比が所定値Ｂに達するまでは、係合側ク
ラッチの油圧指令値を待機油圧に保持する（ステップ５
１１）。

【００６０】その後、変速比が所定値Ｂに達した時点ｔ
3 で、ステップ５１２に進み、制御段階フラグＦｌａｇ
２を「３」にセットし、次のステップ５１３で、係合側
クラッチの油圧指令値を一定勾配で増加させる制御に移
行する。

【００６１】この後、本プログラムが起動された時は、
制御段階フラグＦｌａｇ２が「３」になっているため、
図１３のステップ５１４に進み、変速比が所定値Ｃ（図
５参照）に達したか否かを判定し、変速比が所定値Ｃに
達するまでは、係合側クラッチの油圧指令値を一定勾配
で増加させる制御を継続する（ステップ５１５）。

【００６２】その後、変速比が所定値Ｃに達した時点ｔ
5 で、ステップ５１６に進み、制御段階フラグＦｌａｇ
２を「４」にセットし、次のステップ５１７で、係合側
クラッチの油圧指令値を最高圧に設定して、係合側クラ
ッチの油圧を最高圧まで増加させる。このように制御す
ることで、入力軸回転速度Ｎｔがダウンシフト先の低速
段相当の回転速度に上昇するタイミングに合わせて、係
合側クラッチの係合力を増加させてダウンシフトを完了
する。

【００６３】この後、本プログラムが起動された時は、
制御段階フラグＦｌａｇ２が「４」になっているため、
ステップ５１８に進み、変速比が吹き上り判定値以上で
あるか否かによって充填制御による作動油充填量が不足
しているか否かを判定し、変速比が吹き上り判定値より
も小さい場合（作動油充填量が不足していない場合）
は、ステップ５１９に進み、係合側クラッチ油圧制御の
終了時期を判定するために、制御段階フラグＦｌａｇ２
が「４」にセットされてから所定時間経過したか否か
（つまり変速比が所定値Ｃに達してから所定時間経過し
たか否か）を判定し、その所定時間が経過した時点で、
ステップ５２０に進み、制御段階フラグＦｌａｇ２を
「５」にセットして、係合側クラッチ油圧制御を終了す
る。

【００６４】一方、上記ステップ５１８で、変速比が吹
き上り判定値以上である（つまり充填制御による作動油
充填量が不足している）と判定された場合は、ステップ
５２１に進み、次回の当該低速段へのダウンシフト制御
時の係合側クラッチの充填油圧Ｐo を所定量ΔＰだけ増
加させる学習補正を行う。この所定量ΔＰは、演算処理
の簡略化のために固定値としても良いが、変速比のピー
ク値や入力軸回転速度Ｎｔのピーク値等に応じてテーブ
ル又は数式等により所定量ΔＰを算出するようにしても
良い。この学習補正後、ステップ５２２に進み、制御段
階フラグＦｌａｇ２を「５」にセットして、係合側クラ
ッチ油圧制御を終了する。

【００６５】尚、ダウンシフト前の変速段（高速段）の
変速比と、ダウンシフト後の変速段（低速段）の変速比
と、図１０〜図１３のプログラムで用いられる所定値
Ａ，Ｂ，Ｃと、吹き上り判定値の大小関係は、次の通り
である。高速段変速比＜Ｂ＜Ａ＜Ｃ＜低速段変速比＜吹き上り判
定値

【００６６】以上説明した本実施形態では、図１３のス
テップ５１８で、変速比が吹き上り判定値以上であるか
否かによって充填制御による作動油充填量が不足してい
るか否かを判定するようにしたが、変速比と入力軸回転
速度Ｎｔとの間に相関関係があることを考慮して、ステ
ップ５１８に代えて、ステップ５１８ａの処理を実行
し、入力軸回転速度Ｎｔが吹き上り判定値（同期回転速
度＋α）以上であるか否かによって充填制御による作動
油充填量が不足しているか否かを判定するようにしても
良い。

【００６７】また、充填制御時に、係合側クラッチに印
加する油圧が低くなるほど、係合側クラッチの作動油充
填量が減少し、充填制御時間（作動油充填時間）が短く
なるほど、係合側クラッチの作動油充填量が減少すると
いう関係がある。従って、学習補正の対象となる制御パ
ラメータは、充填油圧Ｐo に限定されず、充填制御時間
（作動油充填時間）を学習補正するようにしても良い。

【００６８】充填制御時間（作動油充填時間）を学習補
正する場合は、充填制御による作動油充填量が過大であ
るときには、図１１のステップ４２０に代えて、ステッ
プ４２０ａの処理を実行し、充填制御時間ｔ_Fを所定時
間Δｔだけ短くし、作動油充填量が不足するときには、
図１３のステップ５２０に代えて、ステップ５２０ａの
処理を実行し、充填制御時間ｔ_Fを所定時間Δｔだけ長
くすれば良い。この所定時間Δｔは、演算処理の簡略化
のために固定値としても良いが、入力軸回転速度変化率
ΔＮｔのピーク値、変速比のピーク値、入力軸回転速度
Ｎｔのピーク値等に応じてテーブル又は数式等によって
所定時間Δｔを算出するようにしても良い。

【００６９】以上説明した本実施形態によれば、ダウン
シフト制御中に入力軸回転速度Ｎｔの上昇特性又は変速
比の変化特性に基づいて、充填制御によるダウンシフト
先の変速段の係合側クラッチへの作動油充填量の過不足
を学習し、その学習結果に基づいて次回の当該変速段へ
のダウンシフト制御時の充填制御の制御パラメータ（充
填油圧Ｐo 又は充填制御時間ｔ_F）を補正するようにし
たので、部品の製造ばらつきや動作環境の変化による作
動油充填量のばらつきを学習補正により吸収することが
できて、常に最適な油圧制御状態を維持することができ
る。その結果、新たなセンサ類を設けなくても、変速シ
ョックの少ないダウンシフトを行うことができ、ダウン
シフト時の変速ショック低減、信頼性向上、低コスト化
を同時に達成することができる。

【００７０】尚、本発明は、上記実施形態に限定され
ず、例えば、解放側クラッチ油圧制御や係合側クラッチ
油圧制御を適宜変更しても良い等、種々変更して実施で
きることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態における自動変速機全体の
概略構成を示す図

【図２】自動変速機の機械的構成を模式的に示す図

【図３】各変速段毎のクラッチＣ０〜Ｃ２とブレーキＢ
０，Ｂ１の係合／解放の組み合わせを示す図

【図４】変速パターンの一例を示す図

【図５】ダウンシフト制御の一例を示すタイムチャート

【図６】ダウンシフト制御時の入力軸回転速度Ｎｔとそ
の変化率ΔＮｔの挙動を示すタイムチャート

【図７】変速制御プログラムの処理の流れを示すフロー
チャート

【図８】変速種類判定プログラムの処理の流れを示すフ
ローチャート

【図９】変速油圧制御プログラムの処理の流れを示すフ
ローチャート

【図１０】解放側クラッチ油圧制御プログラムの処理の
流れを示すフローチャート（その１）

【図１１】解放側クラッチ油圧制御プログラムの処理の
流れを示すフローチャート（その２）

【図１２】係合側クラッチ油圧制御プログラムの処理の
流れを示すフローチャート（その１）

【図１３】係合側クラッチ油圧制御プログラムの処理の
流れを示すフローチャート（その２）

【符号の説明】

１１…自動変速機、１２…トルクコンバータ、１３…変
速歯車機構（変速機構）、１６…ロックアップクラッ
チ、１７…油圧制御回路、１８…油圧ポンプ、１９…ラ
イン圧制御回路、２０…自動変速制御回路、２１…ロッ
クアップ制御回路、２６…手動切換弁、２７…エンジン
回転速度センサ、３０…ＡＴ−ＥＣＵ（ダウンシフト制
御手段，学習補正手段）、Ｃ０〜Ｃ２…クラッチ（摩擦
係合要素）、Ｂ０，Ｂ１…ブレーキ（摩擦係合要素）。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ１６Ｈ 59:44 Ｆ１６Ｈ 59:44 59:74 59:74 63:12 63:12 Ｆターム(参考） 3J552 MA02 MA12 NA01 NB01 PA02 RA07 SA03 SA08 SA13 SB10 TA12 TB01 VA32 VA37 VA62 VB01 VC01 VC03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】駆動源から回転力が伝達される入力軸
と、この入力軸の回転を変速して出力軸に伝達する変速
機構と、この変速機構の複数の変速段に設けられた複数
の摩擦係合要素とを備え、変速指令に応じて前記複数の
摩擦係合要素に作用させる油圧を個別に制御すること
で、各摩擦係合要素の係合と解放を選択的に切り換え
て、前記変速機構の変速段を切り換える自動変速機の制
御装置において、現在の変速段からそれよりも低速の変速段への変速（以
下「ダウンシフト」という）を開始するときに現在の変
速段の摩擦係合要素を解放してほぼニュートラル状態に
切り換えることで前記入力軸の回転速度を上昇させると
共に、ダウンシフト先の変速段の摩擦係合要素が係合力
を発生する直前の状態になるまで作動油の充填制御を行
い、前記入力軸の回転速度が当該ダウンシフト先の変速
段相当の回転速度に上昇するタイミングに合わせて当該
ダウンシフト先の変速段の摩擦係合要素の係合力を増加
させてダウンシフトを完了するダウンシフト制御手段
と、ダウンシフト制御中に前記入力軸の回転速度上昇特性又
は変速比の変化特性に基づいて前記充填制御による前記
ダウンシフト先の変速段の摩擦係合要素への作動油充填
量の過不足を学習し、その学習結果に基づいて次回の当
該変速段へのダウンシフト制御時の充填制御の制御パラ
メータを補正する学習補正手段とを備えていることを特
徴とする自動変速機の制御装置。
【請求項２】前記学習補正手段は、ダウンシフト制御
中に前記入力軸の回転速度の変化率又は変速比の変化率
が所定変化率以上になったときに前記ダウンシフト先の
変速段の摩擦係合要素への作動油充填量が過大であると
判定して、次回の当該変速段へのダウンシフト制御時の
当該摩擦係合要素への作動油充填量を所定量だけ減少さ
せることを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の制
御装置。
【請求項３】前記学習補正手段は、学習補正時の前記
摩擦係合要素への作動油充填量の減少を、当該摩擦係合
要素に印加する油圧の低下又は充填制御時間の減少によ
って実現することを特徴とする請求項２に記載の自動変
速機の制御装置。
【請求項４】前記学習補正手段は、ダウンシフト制御
中に前記入力軸の回転速度が前記ダウンシフト先の変速
段相当の回転速度を越えて所定回転速度以上に上昇した
ときに前記ダウンシフト先の変速段の摩擦係合要素への
作動油充填量が不足していると判定して、次回の当該変
速段へのダウンシフト制御時の当該摩擦係合要素への作
動油充填量を所定量だけ増加させることを特徴とする請
求項１乃至３のいずれかに記載の自動変速機の制御装
置。
【請求項５】前記学習補正手段は、ダウンシフト制御
中に変速比が前記ダウンシフト先の変速段の変速比を越
えて所定変速比以上に増加したときに前記ダウンシフト
先の変速段の摩擦係合要素への作動油充填量が不足して
いると判定して、次回の当該変速段へのダウンシフト制
御時の当該摩擦係合要素への作動油充填量を所定量だけ
増加させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか
に記載の自動変速機の制御装置。
【請求項６】前記学習補正手段は、学習補正時の前記
摩擦係合要素への作動油充填量の増加を、当該摩擦係合
要素に印加する油圧の増加又は充填制御時間の増加によ
って実現することを特徴とする請求項４又は５に記載の
自動変速機の制御装置。